<Desc/Clms Page number 1>
Watergeinjeceerde schroefcompressor.
Deze uitvinGing heeft betrekking op een watergeinjecteerde schroefcompressor die een compressorelement bevat met een behuizing die een compressiekamer begrenst met daarin twee roteren, en een elektrische motor voor het aandrijven van het compressorelement.
Watergeinjecteerde schroefcompressoren worden dikwijls verkozen boven oliegeinjecteerde of olievrije schroefcompressoren.
Bij oliegeir. jecteerde schroefcompressoren is de lucht die geproduceerd wordt immers niet olievrij.
Bij klassieke olievrije schroefcompressoren zonder injectie van smeervloeistof is het compressorgedeelte met de motor verbonden via een tandwielkast met oliesmering. De rotatiesnelheid van de rotoren ligt hier hoger.
Vergeleken met dergelijke klassieke olievrije schroefcompressor heeft een watergeinjecteerde schroefcompressor een aantal voordelen. Vooreerst kan een uitlaatdruk tot 15 bar worden verkregen in een trap in plaats van in twee of drie trappen. Daardoor kan de compressor goedkoper en compacter worden uitgevoerd. Ock kan, door de lagere werkingstemperatuur, genoegen worden genomen met
<Desc/Clms Page number 2>
koelers die eenvcudiger zijn dan bij de klassieke olievrije schroefcompressoren. Bovendien heeft de watergeinjecteerde schroefcompressor een lagere geluidsproductie en een beter rendement. Omdat er geen olie of vet gebruikt wordt, is er bovendien geen extra onderhoud nodig en is hij milieuvriendelijker omdat er geen afval van olie of vet is.
Bij de watergeinjecteerde schroefcompressor wordt water geinjecteerd op de rotoren voor koeling, afdichting en smering van de rotoren, waarbij de mannelijke rotor de vrouwelijke rctor rechtstreeks aandrijft.
Het is duidelijk dat in deze aanvrage met "water" niet noodzakelijk 100 % zuiver water wordt bedoeld. Dit water kan additieven zoals anti-corrosiemiddelen en/of vriespuntverlagende stoffen bevatten.
Er wordt ook water geinjecteerd voor de smering van de glijlagers waarin de mannelijke en de vrouwelijke rotor door middel van astappen gelagerd zijn.
In de compressiekamer wordt de lucht samengeperst en samen met het water uitgedreven via een uitlaat. Het lucht-water mengsel wordt dan afgevoerd naar een ketel/waterafscheider, waar het grootste deel van het water afgescheiden wordt. Het water verzamelt zieh onderaan in de ketel en de perslucht wordt bovenaan afgevoerd.
<Desc/Clms Page number 3>
Het snelheidsbereik van een watergeinjecteerde schroefcompressor ligt hoger dan dat van een oliegelnjecteerde schroefcompressor, onder meer omwille van de lagere viscositeit en de hogere warmtecapaciteit van water. Indien een watergeinjecteerde schroefcompressor rechtstreeks zou worden aangedreven met een elektrische motor, zou deze motor dus sneller moeten draaien dan bij een oliegeinjecteerde schroefcompressor hetgeen problemen oplevert zowel voor de lagering van de motor als voor de koeling van de motor.
De huidige uitvinding heeft tot doel een watergeinjecteerde schroefcompressor aan te bieden die voornoemde problemen oplost en die een rechtstreekse aandrijving zonder tandwielkast toelaat, waardoor deze compacter en kostengunstiger wordt.
Hiertoe bestaat de uitvinding uit een watergeinjecteerde schroefcompressor, die een compressorelement bevat met een behuizing die een compressiekamer begrenst waarin een mannelijke rotor en een vrouwelijke rotor opgesteld zijn die met behulp van astappen in de behuizing gelagerd zijn door middel van met water gesmeerde glijlagers, een elektrische motor voor het aandrijven van voornoemd compressorelement, die een behuizing bezit, die aan de binnenzijde een stator draagt die een rotor met een rotoras omringt, een persleiding die op de compressiekamer aansluit, een ketel, die tevens een waterafscheider is, in de persleiding, en een waterterugvoer
<Desc/Clms Page number 4>
tussen de ketel en de compressiekamer,
waarvan het kenmerkende erin bestaat dat een astap van een van de rotoren rechtstreeks gekoppeld is aan of een stuk vormt met de in het verlengde ervan gelegen rotoras van de motor, en dat ook de rotoras van de motor gelagerd is in minstens een watergesmeerd glijlager.
Het feit dat de as van het compressorelement rechtstreeks gekoppeld is, dit wil zeggen zonder tandwieloverbrenging en dus met een overbrengingsverhouding van 1/1 of een stuk vormt met de in het verlengde ervan gelegen as van de motor heeft als voordeel dat een lager uitgespaard kan worden.
Ook de behuizing van de motor en de behuizing van het compressorelement zijn bij voorkeur tot een geheel gcintegreerd.
Uiteraard bestaat er gevaar dat water gebruikt voor de smering van de glijlagers in de binnenruimte van de behuizing van de motor terechtkomt en daar kortsluiting veroorzaakt.
Om dit te vermijden is in een uitvoeringsvorm de binnenruimte van de behuizing rond het geheel gevormd door de rotoras van de motor en de ermee verbonden astap aan de binnenzijde van elk van de aan weerszijden van de rotor gelegen glijlagers afgedicht door een lipafdichting die met haar vrij uiteinde naar het glijlager toe is gericht, terwijl de binnenruimte
<Desc/Clms Page number 5>
van de behuizing van de motor met minstens een leiding in verbinding staat met een bron van spergas onder druk.
Deze bron is bij voorkeur de persleiding of de ketel, waarbij dan in de leiding tussen deze persleiding of ketel en de binnenruimte van de motor een waterafscheider en bij voorkeur ook een restrictor opgesteld zijn.
Wanneer de compressor in bedrijf is, worden de lipafdichtingen opgelicht, waardoor slijtage van deze lipafdichtingen wordt vermeden. Wanneer de compressor stilstaat, klemmen de lipafdichtingen rond de as van de motor, zodat de afdichting verzekerd blijft.
In een andere uitvoeringsvorm zijn de windingen van de stator en de rotor met een elektrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld siliconen, behandeld en zijn in plaats van afdichtingen een of meerdere draineerleidingen aangebracht aan de naar de rotor gekeerde zijde van elk van de watergeinjecteerde glijlagers die aan weerszijden van de rotor zijn gelegen.
In dit geval is een beperkte hoeveelheid vocht in het motorcompartiment toelaatbaar. Vochtige lucht die in de binnenruimte van de motor binnendringt of wordt ingeblazen verbetert de motorkoeling en het motorrendement.
<Desc/Clms Page number 6>
Deze uitvoeringsvorm heeft als voordelen dat er minder onderdelen nodig zijn en de design dus eenvoudiger wordt. De lipafdichtingen zijn overbodig waardoor ook het onderhoud hiervan wegvalt en de motormantel niet meer van kanalen voor de koeling moet zijn voorzien.
Het met water gesmeerde glljlager van de rotoras van de motor is bij voorkeur via een leiding in verbinding met een bron van water die in het bijzonder door voornoemde waterterugvoer, in het bijzonder voornoemde ketel/waterafscheider daarin, is gevormd.
Door de watersmering van het glijlager van de rotoras van de motor wordt niet enkel een goede lagering maar ook een zekere koeling verwezenlijkt, maar bij voorkeur is de compressor voorzien van extra koelmiddelen om de stator te koelen.
In een uitvoeringsvorm bevatten deze koelmiddelen onder meer minstens een kanaal dat doorheen de behuizing aangebracht is en verbonden' : "5 met een bron van water, in het bijzonder voornoemde waterterugvoer, inclusief de ketel/waterafscheider.
Zodoende is geen extra waterbron nodig.
Voornoemde koelmiddelen kunnen koelvinnen bevatten die op de behuizing van de motor zijn aangebracht.
<Desc/Clms Page number 7>
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een watergelnjecteerde schroefcompressor volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een watergeinjecteerde schroefcompressor volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 schematisch een watergeinjecteerde schroefcompressor analoog dan deze van figuur l weergeeft, maar met betrekking tot een andere uitvoeringsvorm.
De watergeinjecteerde schroefcompressor 1 weergegeven in figuur 1, bestaat in hoofdzaak uit een watergeinjecteerd compressorelement 2, een elektrische motor 3, een persleiding 4, die aansluit op het compressorelement 2, een ketel 5 die tevens een waterafscheider vormt in de persleiding 4 en een waterterugvoer 6 tussen de ketel 5 en het compressorelement 2.
Het compressorelement 2 bevat voornamelijk een behuizing 7 waarbinnen zieh de compressiekamer 8 bevindt en twee daarin gelegen en in elkaar grijpende schroefvormige rotoren, namelijk een mannelijke rotor 9 en een vrouwelijke rotor 10.
<Desc/Clms Page number 8>
De behuizing 7 is voorzien van een luchtinlaat 11, waarop een niet weergegeven inlaatleiding aansluit en een luchtuitlaat 12 waarop de persleiding 4 aansluit.
Beide rotoren 9 en 10 zijn voorzien van astappen 13 en 14, respectievelijk 15 en 16, die in de behuizing 7 zijn gelagerd door middel van war. ergesmeerde glijlagers 17.
De motor 3 is in hoofdzaak opgebouwd uit een behuizing 18 op de binnenkant waarvan een stator 19 bevestigd is, die een gesloten binnenruimte 20 begrenst waarbinnen zich een rotor 21 bevindt die een rotoras 22 bezit.
De motor 3 is rechtstreeks verbonden met het compressorelement 2. Dit betekent dat de rotoras 22 van de motor 3 rechtstreeks vastgemaakt is aan de astap 13 van de mannelijke rotor 9, bijvoorbeeld door een conisch uiteinde dat in een conische uitholling past en door een pen daarin vastgehouden is. Theoretisch kunnen de rotoras 22 en de astap 13 een stuk vormen, maar dit is niet praktisch voor de opbouw van de compressor.
Hierdoor moet de rotoras 22 slechts op haar het verst van het compressorelement 2 verwijderde uiteinde in de behuizing 18 worden gelagerd, namelijk met een watergesmeerd glijlager 23.
De met water gesmeerde glijlagers 17 en 23 zijn voorzien van waterinjectiepunten 24 die door middel van aftakkingen 25
<Desc/Clms Page number 9>
aansluiten op de waterterugvoer 6 die de onderkant van de keel 5 in verbinding stelt met een aantal injectiepunten 26 die op de compressiekamer 8 uitgeven en de injectie van water in de compressiekamer 8 verzorgen.
Deze waterterugvoer 6 strckt zieh uit doorheen de behuizing 18 die daartoe van een aantal met elkaar verbonden karalen 27 is voorzien.
Via een inlaat 28 staan deze kanalen 27 in verbinding met de ketel 5 en via een uitlaat 29 sluiten ze aan op de injectiepunten 26 en via de aftakkingen 25 op de injectiepunten 24. Tussen de ketel 5 en de inlaat 28 zijn in de waterterugvoer 6 achtereenvolgens een koeler 30 en een waterfilter 31 aangebracht.
Om te beletten dat water in de binnenruimte 20 binnendringt, is de gemeenschappelijke as qevormd door de astap 13 en de rotoras 22, op beide uiteinden van de behuizing 18, omringd door een lipafdichting 32 die in de behuizing 18 bevestigd is en met haar vrij uiteinde van de binnenruimte 20 weg gericht
EMI9.1
is.
De binnenruimte 20 staat via twee ingangen 33 en daarop aansluitende leidingen 34 die overgaan in een. gemeenschappelijke leiding 35 aan op de bovenkant van de ketel 5. In de leiding 35 zijn een waterafscheider 36 en een restrictor 37 aangebracht.
<Desc/Clms Page number 10>
Op de ruimten 38 tussen elke lipafdichting 32 en de ertegenover gelegen glljlager 17 sluit een afvoerleiding 39 voor leklucht er water van het glijlager 17 aan die uitgeeft op de compressiekaner 3, aan de inlaatzijde.
Bij rormale werking drijft de motor 3 de mannelijke rotor 9 van het compressorelement 2 rechtstreeks aan. De vrouwelijke rotor 10, die daarmee ingrijpt, draait dan in de omgekeerde zin mee. Hierdoor wordt er lucht via de luchtinlaat 11 aangezogen naar de compressiekamer 8 en samengeperst. De samengeperste lunche verlaat, samen met water geinjecteerd via de waterinjectiepunten 26 voor het smeren en koelen van de rotoren 9 en 10, en water afkomstig van de glijlagers 17 via de leidingen 39, de compressiekamer 8 via de luchtuitlaat 12.
Dit mengsel van samengeperste lucht en smeerwater wordt via de persleiding 4 naar de ketel 5 geperst, waar het water grotendeels wordt afgescheiden en via de waterterugvoer 6 terug naar de compressiekamer 8 gestuurd.
EMI10.1
Dit water stroomt doorheen de kanalen 27 en kcelt alzo de stator 19.
Een gedeelte van dit water stroomt via de aftakkingen 25 naar de glijlagers 17 en het glijlager 23, die daardoor gesmeerd en gekoeld worden.
<Desc/Clms Page number 11>
Via de leid-ngen 34 en 35 wordt sperlucht onder druk in de binnenruimte 20 gevoerd.
Doordat lucht onder druk uit de ketel 5 in de binnenruimte 20 wordt gebracht, komt deze op een overdruk waardoor de lipafdichtingen 32 een weinig opgelicht worden en er geen slijtage van deze lipafdichtingen 32 is. Wanneer de compressor stilstaat en de druk in de ketel 5 en dus ook in de binnenruimte 20 gedaald is tot bijna de atmosferische, worden de lipafdichtingen 32 niet meer opgelicht maar sluiten ze tegen de combinatie van de astap 13 en de rotoras 22 aan.
Lucht die via de lipafdichting 32 lekt naar het glijlager 17 toe wordt samen met water van de glijlagers 17 via de afvoerleiding 39 naar de compressiekamer 8 afgevoerd.
De restrictor 37 zorgt ervoor dat de sperlucht in de leiding 35 expandeert, wat ervoor zorgt dat de relatieve vochtigheid daarvan vermindert. Vermits de temperatuur in de motor 3 steeds relatief hoog is, zal de relatieve vochtigheid nog meer verminderen, zodat de resterende waterdamp in de lucht niet gene-igd is tot condenseren.
Alhoewel in de hier beschreven uitvoeringsvorm het water om de diverse glijlagers 17 en 23 en rotoren 9 en 10 te smeren over de stator 19 stroomt, kan de stator 19 met een afzonderlijk watercircuit worden gekoeld.
<Desc/Clms Page number 12>
Eveneens is het, in het kader van de uitvinding, mogelijk dat de sperlucnt die aan ce binnerruimte 20 wordt toegevoerd afkomstig is van een externe bron in plaats van, zoals in de hier beschreven uitvoeringsvorm, van het compressorelement 2 zelf.
De uitvoeringsvorm volgens figuur 2 verschilt in hoofdzaak van de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm doordat voornoemde middelen om de stator 19 te koelen geen kanalen bevatten maar daarentegen koe-vinnen 40 die zich aan de buitenkant van de behuizing 18 bevinden, en doordat de lipafdichtingen 32 in de motor 3 en de aansluiting van de binnenruimte 20 op de ketel 5 weggelaten zijn terwijl de windingen van de stator 19 en de rotor 21 met een elektrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld siliconen, behandeld zijn tegen vocht en de behuizing 18 onderaan van draineeropeningen 41 voorzien is.
Door het isolerend materiaal, bijvoorbeeld de siliconen, is een beperkte hoeveelheid vocht in het binnenruimte 20 toelaatbaar.
Leklucht die langs het glijlager 17 rond de astap 13 van het compressorelement 2 in de binnenruimte 20 stroomt, is vochtige lucht maar deze binnenruimte kan ook aangesloten zijn op een bron voor extra lucht die vochtig is, bijvoorbeeld aangesloten zijn op de persleiding 4 stroomopwaarts van de ketel 5.
<Desc/Clms Page number 13>
De vochtige lucht bevordert het koelen van de motor 3-Water dat in de binnenruimte 20 binnenkomt, wordt via de draineeropeningen 41 afgevoerd.
In beide uitvoeringsvormen is er geen tandwieloverbrenging tussen de motor 3 en het compressorelement 2 en zijn de behuizingen 7 en 18 tot n geheel geintegreerd. In het totaal zijn slechts drie lagers nodig voor de rotoras 22 en de astappen 13 en 14 van de rotor 9. Hierdoor is het geheel relatief compact en kostengÜnstig.
De warrrte die door de hoge snelheid van de motor 3 wordt geproduceerd, kan door de hiervoor beschreven middelen om te koelen worden afgevoerd.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuur weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke watergeinjecteerde schroefcompressor kan in verschillende vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Water-injected screw compressor.
This invention relates to a water-injected screw compressor comprising a compressor element with a housing defining a compression chamber with two rotations therein, and an electric motor for driving the compressor element.
Water-injected screw compressors are often preferred over oil-injected or oil-free screw compressors.
At oil gel. For the screw compressors that are injected, the air that is produced is not oil-free.
With conventional oil-free screw compressors without lubricant injection, the compressor section is connected to the engine via a gearbox with oil lubrication. The rotational speed of the rotors is higher here.
Compared with such a classic oil-free screw compressor, a water-injected screw compressor has a number of advantages. First of all, an outlet pressure of up to 15 bar can be obtained in one stage instead of two or three stages. As a result, the compressor can be made cheaper and more compact. Ock can be satisfied with the lower operating temperature
<Desc / Clms Page number 2>
coolers that are more flexible than with traditional oil-free screw compressors. Moreover, the water-injected screw compressor has a lower noise production and a better efficiency. Moreover, because no oil or fat is used, no additional maintenance is required and it is more environmentally friendly because there is no waste of oil or fat.
With the water-injected screw compressor, water is injected onto the rotors for cooling, sealing and lubricating the rotors, with the male rotor directly driving the female rctor.
It is clear that "water" in this application does not necessarily mean 100% pure water. This water can contain additives such as anti-corrosion agents and / or freezing point-lowering substances.
Water is also injected for the lubrication of the slide bearings in which the male and female rotors are journalled.
In the compression chamber, the air is compressed and expelled along with the water through an outlet. The air-water mixture is then discharged to a boiler / water separator, where most of the water is separated. The water collects at the bottom of the boiler and the compressed air is discharged at the top.
<Desc / Clms Page number 3>
The speed range of a water-injected screw compressor is higher than that of an oil-injected screw compressor, inter alia because of the lower viscosity and the higher heat capacity of water. If a water-injected screw compressor were driven directly with an electric motor, this motor would therefore have to run faster than with an oil-injected screw compressor, which poses problems for both the motor bearing and the motor cooling.
The present invention has for its object to offer a water-injected screw compressor which solves the aforementioned problems and which allows a direct drive without gearbox, making it more compact and more cost-effective.
To this end the invention consists of a water-injected screw compressor, which comprises a compressor element with a housing that defines a compression chamber in which a male rotor and a female rotor are arranged which are mounted in the housing by means of journals by means of water-lubricated slide bearings, an electrical motor for driving said compressor element, which has a housing which on the inside carries a stator that surrounds a rotor with a rotor shaft, a pressure line which connects to the compression chamber, a boiler, which is also a water separator, in the pressure line, and a water return
<Desc / Clms Page number 4>
between the boiler and the compression chamber,
the characteristic of which is that a journal of one of the rotors is directly coupled to or forms a part with the rotor shaft of the motor, which is in line therewith, and that also the rotor shaft of the motor is mounted in at least one water-lubricated slide bearing.
The fact that the axis of the compressor element is directly coupled, i.e. without a gear transmission and thus forms a transmission ratio of 1/1 or a piece with the axis of the motor that is in line with it, has the advantage that a bearing can be saved .
The housing of the motor and the housing of the compressor element are also preferably integrated into a whole.
There is, of course, a risk that water used for the lubrication of the plain bearings will end up in the interior of the motor housing and cause a short circuit there.
To avoid this, in one embodiment the inner space of the housing is formed around the whole by the rotor shaft of the motor and the associated journal on the inside of each of the slide bearings located on either side of the rotor sealed by a lip seal which is free end is directed towards the slide bearing, while the inner space
<Desc / Clms Page number 5>
of the motor housing with at least one line is connected to a source of pressurized gas.
This source is preferably the pressure line or the boiler, wherein a water separator and preferably also a restrictor are arranged in the line between this pressure line or boiler and the interior of the engine.
When the compressor is running, the lip seals are lifted, thereby avoiding wear of these lip seals. When the compressor is at a standstill, the lip seals clamp around the shaft of the motor, so that the seal remains secure.
In another embodiment, the windings of the stator and the rotor are treated with an electrically insulating material, for example silicone, and instead of seals one or more drain lines are provided on the side of the water-injected slide bearings facing the rotor from the rotor.
In this case, a limited amount of moisture is permissible in the engine compartment. Humid air entering or being blown into the interior of the engine improves engine cooling and engine efficiency.
<Desc / Clms Page number 6>
This embodiment has the advantages that fewer parts are required and the design thus becomes simpler. The lip seals are superfluous, as a result of which maintenance is also eliminated and the motor jacket no longer has to be provided with channels for cooling.
The water-lubricated bearing of the rotor shaft of the motor is preferably connected via a pipe to a source of water which is formed in particular by said water return, in particular said boiler / water separator therein.
Due to the water lubrication of the slide bearing of the rotor shaft of the motor, not only a good bearing but also a certain cooling is realized, but the compressor is preferably provided with additional cooling means to cool the stator.
In one embodiment these cooling means include at least one channel which is arranged through the housing and connected to a source of water, in particular the aforementioned water return, including the boiler / water separator.
Therefore no additional water source is required.
Said cooling means may contain cooling fins which are arranged on the housing of the motor.
<Desc / Clms Page number 7>
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment of a water-injected screw compressor according to the invention is described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically shows a water-injected screw compressor according to the invention; invention; figure 2 schematically represents a water-injected screw compressor analogous to that of figure 1, but with respect to another embodiment.
The water-injected screw compressor 1 shown in Figure 1 consists essentially of a water-injected compressor element 2, an electric motor 3, a pressure line 4, which connects to the compressor element 2, a boiler 5 which also forms a water separator in the pressure line 4 and a water return 6 between the boiler 5 and the compressor element 2.
The compressor element 2 mainly comprises a housing 7 within which the compression chamber 8 is situated and two screw-shaped rotors located therein and engaging with each other, namely a male rotor 9 and a female rotor 10.
<Desc / Clms Page number 8>
The housing 7 is provided with an air inlet 11 to which an inlet line (not shown) connects and an air outlet 12 to which the pressure line 4 connects.
Both rotors 9 and 10 are provided with journals 13 and 14, 15 and 16 respectively, which are mounted in the housing 7 by means of warp. lubricated plain bearings 17.
The motor 3 is essentially composed of a housing 18 on the inside of which a stator 19 is mounted, which defines a closed inner space 20 within which there is a rotor 21 which has a rotor shaft 22.
The motor 3 is directly connected to the compressor element 2. This means that the rotor shaft 22 of the motor 3 is directly attached to the journal 13 of the male rotor 9, for example by a conical end that fits into a conical cavity and by a pin therein. has been detained. Theoretically, the rotor shaft 22 and the shaft journal 13 can form one piece, but this is not practical for the construction of the compressor.
As a result, the rotor shaft 22 only has to be mounted in its housing 18 at its end furthest away from the compressor element 2, namely with a water-lubricated slide bearing 23.
The water-lubricated slide bearings 17 and 23 are provided with water injection points 24 which, by means of taps 25
<Desc / Clms Page number 9>
connecting to the water return 6 which connects the underside of the throat 5 to a number of injection points 26 which discharge onto the compression chamber 8 and provide for the injection of water into the compression chamber 8.
This water return 6 extends through the housing 18, which is provided for this purpose with a number of mutually connected carals 27.
Via an inlet 28 these channels 27 are connected to the boiler 5 and via an outlet 29 they connect to the injection points 26 and via the branches 25 to the injection points 24. Between the boiler 5 and the inlet 28 there are in the water return 6 successively a cooler 30 and a water filter 31.
To prevent water from penetrating into the inner space 20, the common shaft is formed by the shaft pin 13 and the rotor shaft 22, on both ends of the housing 18, surrounded by a lip seal 32 mounted in the housing 18 and with its free end away from the inner space 20
EMI9.1
is.
The inner space 20 is via two entrances 33 and conduits 34 connecting thereto which change into one. common pipe 35 to the top of the boiler 5. A water separator 36 and a restrictor 37 are arranged in the pipe 35.
<Desc / Clms Page number 10>
On the spaces 38 between each lip seal 32 and the opposite bearing bearing 17, a discharge line 39 for leakage air connects water from the sliding bearing 17, which opens onto the compression channel 3, on the inlet side.
In normal operation, the motor 3 directly drives the male rotor 9 of the compressor element 2. The female rotor 10, which engages with it, then rotates in the reverse sense. As a result, air is sucked in via the air inlet 11 to the compression chamber 8 and compressed. The compressed lunche, together with water injected via the water injection points 26 for lubricating and cooling the rotors 9 and 10, and water from the slide bearings 17 via the pipes 39, leaves the compression chamber 8 via the air outlet 12.
This mixture of compressed air and lubricating water is pressed via the pressure line 4 to the boiler 5, where the water is largely separated and sent back to the compression chamber 8 via the water return.
EMI10.1
This water flows through the channels 27 and thus kicks the stator 19.
A portion of this water flows via the branches 25 to the slide bearings 17 and the slide bearing 23, which are lubricated and cooled thereby.
<Desc / Clms Page number 11>
Blocked air is introduced under pressure into the inner space 20 via lines 34 and 35.
Because air is introduced under pressure from the boiler 5 into the inner space 20, it comes to an overpressure, as a result of which the lip seals 32 are slightly lifted and there is no wear of these lip seals 32. When the compressor is at a standstill and the pressure in the boiler 5 and therefore also in the inner space 20 has dropped to almost atmospheric, the lip seals 32 are no longer relieved, but connect to the combination of the journal 13 and the rotor shaft 22.
Air leaking via the lip seal 32 to the slide bearing 17 is discharged together with water from the slide bearings 17 via the discharge line 39 to the compression chamber 8.
The restrictor 37 causes the barrier air in the pipe 35 to expand, which causes the relative humidity thereof to decrease. Since the temperature in the motor 3 is always relatively high, the relative humidity will decrease even more, so that the remaining water vapor in the air is not inclined to condense.
Although in the embodiment described here the water to lubricate the various slide bearings 17 and 23 and rotors 9 and 10 flows over the stator 19, the stator 19 can be cooled with a separate water circuit.
<Desc / Clms Page number 12>
It is also possible, within the scope of the invention, that the barrier which is supplied to the inner space 20 comes from an external source instead of, as in the embodiment described here, from the compressor element 2 itself.
The embodiment according to Figure 2 differs substantially from the embodiment described above in that the above-mentioned means for cooling the stator 19 do not contain channels, but rather cow fins 40 located on the outside of the housing 18, and in that the lip seals 32 in the motor 3 and the connection of the inner space 20 to the boiler 5 are omitted, while the windings of the stator 19 and the rotor 21 are treated with an electrically insulating material, for example silicone, against moisture and the housing 18 is provided with drain openings 41 at the bottom.
Due to the insulating material, for example the silicone, a limited amount of moisture in the inner space 20 is permissible.
Leakage air that flows along the slide bearing 17 around the journal 13 of the compressor element 2 into the inner space 20 is moist air, but this inner space can also be connected to a source of extra air that is moist, for example connected to the discharge line 4 upstream of the boiler 5.
<Desc / Clms Page number 13>
The humid air promotes the cooling of the 3-water motor. Water entering the interior 20 is discharged through the drain openings 41.
In both embodiments, there is no gear transmission between the motor 3 and the compressor element 2 and the housings 7 and 18 to n are fully integrated. In total, only three bearings are needed for the rotor shaft 22 and the shaft journals 13 and 14 of the rotor 9. As a result, the whole is relatively compact and cost-effective.
The heat produced by the high speed of the motor 3 can be discharged by the cooling means described above.
The present invention is by no means limited to the exemplary embodiment and shown in the figure, but such water-injected screw compressor can be realized in various shapes and dimensions without departing from the scope of the invention.